初中物理典型难题

初中物理典型难题

（09湖州）

在今年央视春晚中，魔术师刘谦的精彩表演叫人叫绝，使人们对魔术产生了浓厚的兴趣。

《银币穿越玻璃杯》的魔术是在不动大杯的情况下，让在桌面上的银币进入到小杯中（如

图甲）。图乙是对该魔术的一种破解过程，则有关破解过程的说法，不正确的是

A.从A到B的过程中，硬币受到了重力、摩擦力、手对硬干的推力

B.硬币从B到C的过程中，由弹簧的势能转化为硬币的机械能

C.硬币离开B后，由于惯性一直运动到D

D.硬币从D到E再到杯中，可以说明力能改变物体的运动状

答案：A

（09山东平原县）

已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km,所用时间是8min,

消耗燃油3L(假设燃油完全燃烧)，汽车发动机在这段时间内的功率为63kW。若燃

油的密度是0.8xl03kg/m3,热值为3.15xlO7J/kg,求:

(1)汽车行驶速度是多少？

(2)汽车行驶过程的牵引力是多大？

(3)汽车发动机的效率是多少？

解：(1)s/t=10080m/480s=21m/s

(2)方法一：根据得：

汽车奉引力(63x103w)/21m/s=3.0xl03N

方法二：由得，汽车行驶过程所做的功：

W=Pt=63xl03kwx480s=3.024xl07J

由W=F-s得，汽车牵引力：3.024xl07J/1.008xl04m=3.0xl03N

(3)汽车行驶过程所做的功：W=Pt=63xl03kwx480s=3.024xl07J

消耗的燃油的质量：m=pV=0.8xl03kg/m3x3xl0-3m3=2.4kg

燃油完全燃烧放出热量：Q=qm=3.15xl07J/kgx2.4kg=7.56xl08J

汽车发动机的效率是：3.024xl07J/7.56xl08J=40%

(09烟台)

诞生于19世纪后10年的汽车，曾经是速度和效率的象征.进入21世纪，伴随着汽车

的普及，现实中的交通事故、交通堵塞、能源紧张、环境污染等问题开始困扰着我们，

回归传统和自然的呼声越来越高，"骑上你的自行车"成为倡导"国际无车日"(9月

22日)活动的宣传用语."国际无车日”活动并不是拒绝汽车，而是唤起民众对自身生

活方式的反思，如何走出既有速度和效率又能减少拥堵和污染这个两难的境地，一种新

的交通工具——电动自行车应运而生了.

(1)电动自行车运用了许多物理知识，观察图19所示电动自行车的结构图，填写下表.

结构或［怙构我构件中所能达到的日帏

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xx牌电动自行车

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4叫W62dBj出厂H期［-年月］

中国・XX市象辆右限公即,山来

⑵运用科学的物理术语，说明电动自行车和汽车的能量转化，并指出"国际无车日”的

积极意义.

(3)下表是某品牌电动自行车的部分技术参数.从物理学的角度看，表中有一个物理量的

名称与单位不一致，请你指出并改正.

（4）若电动自行车的效率为80%，行驶过程中所受阻力为车重的0.06倍.求车以4m

/s的速度在平直公路上匀速行驶时的工作电流（g取ION/kg）。

答案：（1）多组互成直角的平面镜（1分）减小压强（1分）增大摩擦

（2）电动自行车：电能转化为机械能汽车：内能转化为机械能

减少环境污染等.（1分）（相近的说法同样给分）

⑶2xlO5P改为2xlO5Pa

⑷因自行车匀速行驶，故F=f=0.06x80kgxl0N/kg=48N

因P电=UI,P车=Fv

故UIx80%=Fv，得

（09山东潍坊）.汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利，促进了

社会经济的发展。某型号四轮汽车质量为1.6xlO3Kg,每个轮子与地面的接触面积为

0.02m2,当它以60Km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，受到的阻力为600N,

每行驶lOOKm消耗汽油量为8L。完全燃烧1L汽油释放的能量为3.7xlO7J（取

g=10N/Kg）o求:

Q）汽车静止时对路面的压强。

（2）汽车以60Km/h的速度匀速行驶时，奉引力的功率。

⑶汽车以60Km/h的速度匀速行驶时，汽车的效率。

(4)汽车有很多用途，但也带来很多不利影响，请列举一例，并就如何减小该不利影响提

出一条合理化建议。

答案：

(1)汽车对地面压强

(2)牵引力功率

(3)若汽车行驶lOOKm,汽油燃烧放出的热量Q放=3.7xlO7J/Lx8L=2.96xlO8J

汽车牵弓|力做的功W=FS=fS=600Nxl05m=6xlO7J

汽车的效率

(4)参考答案举例：(2分)噪声污染，建议：城区内禁止汽车鸣笛等；交通事故，建议：

驾驶员和行人遵守交通规则等；大气污染，建议：提高汽车的制造工艺，减少有害气体

的排放或者使用天然气汽车等新型环保汽车等。

(09济宁)12.电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具(如图10)。它可以电

动骑行，亦可以脚踏骑行。电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动

力。下表是某型号电动自行车主要技术参数。

整车整车质量40kg

最高车速W30km/h

最大噪声W62dB

蓄电池电压48V

容量12A.h

电动机额定电压48V

额定功率240W

(1)请你仔细观察电动自行车的构造，会发现很多地方用到了物理知识。请列举T列。

示例：电动自行车的车座大而扁平，可减少压强。

答：

(2)行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.01m2,当你骑着该电动自行车在平直

的公路上行驶时，地面受到的压强是多大？(取g=10N/kg)

(3)电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？

(4)蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦？

(5)若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直

的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N，蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多

远？

(6)从环保的角度，与摩托车相比，电动自行车有什么优缺点？(各举一条)

答案：

⑴例：电动自行车的车轮可有凹凸不平的花纹，增大摩擦。

(2)估计身体的质量约为50kg

地面受到的压强：

P=F/S=(40kg+50kg)x10N/kg/0.01m2=0.9xl05Pa

(3)额定功率下的电流：I=P/U=240W/48V=5A

(4)蓄电池储存的电能：W=U工t=48Vx：12Ax3600s

=2073600J

(5)因蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，即：

2073600Jx80%=FS...........(1分)

所以，电动自行车能连续电动行驶的路程：

S=m

(6)优点：无尾气、噪音小。……(1分)

缺点：蓄电池一般使用一年左右就需更换，废弃后的电池污染环境。

例9(南京市中考试题)如图1—5—3中，重为5N的木块A,在水中处于静止状态,

此时绳子的拉力为3N,若绳子突然断了，木块A在没有露出水面之前，所受合力的大

小和方向是()

A.5N,竖直向下B.3N,竖直向上

C.2N,竖直向上D.8N,竖直向下

A

图1—5—3

精析结合浸没在水中物体的受力分析，考查学生对受力分析、合力等知识的掌握情况.

【分析】绳子未断时，A物体受3个力：重力GA,拉力F,浮力F浮.3个力关系为：

GA+F=F浮，求得F浮=5N+3N=8N.绳子剪断后，物体只受重力和浮力，且浮力

大于重力，物体上浮，浮力大小仍等于8N.合力F合=F浮一G=8N—5N=3N

合力方向：与浮力方向相同，竖直向上.

答案B

例12（长沙市中考试题）已知质量相等的两个实心小球A和B,它们的密度之比A:B

=1:2,现将A、B放入盛有足够多水的容器中，当A、B两球静止时,水对A、B两

球的浮力之比FA:FB=8:5,贝UA=kg/m3,B=kg/m3.（水=1x

103kg/m3）

精析由于A、B两物体在水中的状态没有给出，所以,可以采取计算的方法或排除法分

析得到物体所处的状态.

【分析】（1）设人、B两球的密度均大于水的密度，则A、B在水中浸没且沉底.

由已知条件求出A、B体积之比，mA=mB.

.A、B浸没：V排=V物

题目给出浮力比=,而现在得=与已知矛盾.说明假设（1）不成立.

（2）设两球均漂浮：因为mA=mB

则应有F浮A'=F浮B'=GA=GB

=,也与题目给定条件矛盾，假设（2）不成立.

用上述方法排除某些状态后，可知A和B应一个沉底，一个漂浮.因为A<B,所以B

应沉底，A漂浮.

解A漂浮FA=GA=AgVA9

B沉底FB=水gVB排=水gVB②

①十②二=

,♦=代入.

A=x•水=xxlxlO3kg/m3=O.8xlO3kg/m3

B=2A=1.6xlO3kg/m3

答案A=0.8xl03kg/m3,B=0.8xl03kg/m3.

例13(北京市中考试题)A、B两个实心球的质量相等，密度之比A:B=1:2.将它

们分别放入足够的酒精和水中，它们受到浮力，其浮力的比值不可能的是(酒精=0.8

xl03kg/m3)()

A.1:IB.8:5C.2A:水D.2酒精：B

精析从A、B两个小球所处的状态入手，分析几个选项是否可能.

一个物体静止时，可能处于的状态是漂浮、悬浮或沉底.

以下是两个物体所处状态的可能性

①A漂,B漂④A悬,B漂⑦A沉,B漂

②A漂,B悬⑤A悬,B悬⑧A沉,B悬

③A漂,B沉@A悬,B沉⑨A沉,B沉

由题目我们可以推出

mA=mB,A:B=，则VA=VB=A:B=2:1

我们可以选择表格中的几种状态进行分析：

设：(1)A、B均漂浮A＜酒精，B〈水，与已知不矛盾，这时F浮A=l:l,A选项

可能.

(2)设AB都沉底

==x=,B选项可能.

(3)设A漂浮，B沉底，这时A＜酒精，B＜水,

===,B选项可能.

(4)设A沉底，B漂浮

A应〈酒精

-B=2A应有B＞酒精＞水，B不可能漂浮.

••・上述状态不可能，而这时的==.

D选项不可能.

答案D

6、炉灶上面安装排风扇______是为了加快空气的对流，空气流速大的地方压强小。远

离排风扇处压强大，压强差使厨房里的油污及时排出去，避免污染房间。

7、往保温瓶灌开水时，不灌满，能更好地保温。__因为未满时，瓶口处有层气体，

它是热的不良导体，能更好地防止热量的散失。

9、冬季喝刚出锅的汤时，看到汤面没有热气，好象并不烫，但喝起来却烫口，因为汤

面上一层油阻止了汤的蒸发，热量的散失少，温度不易降低。

10、夏天用我国南方一种陶土做的凉水壶装开水，会很快冷却，且比气温低。这是因为

陶土容器中的水可以渗透出来，到了容器壁外的水会很快地蒸发，蒸发时要从容器和它

里面的水里吸收大量的热，因而使水温很快降低。当水温降到和气温一样时，水还继续

渗透、蒸发，还要从水中吸热，水温继续降低，但因为水温度低于气温后，水又会从周

围空气中吸热，故水温不会降得过低。

⑴夏天走在松花江边的林荫路上感到格外凉爽，请用所学物理知识解释为什么这样的环

境会更加凉爽？答：①根据光的直线传播规律，不透明的枝叶有遮光的作用

②植物的光合作用和蒸腾作用要吸收太阳能

③江边水面积大，水的蒸发吸热可以使周围空气温度偏低

④水的比热容大，在与其他方吸收相同的热量情况下，水温度不会升的太高

综上所述，江边林荫更凉爽，若有威风吹来，加快水的蒸发吸热就会感觉更好。

⑤我国夏季大部分地区多刮东南风，而冬季多刮西北风，产生这种想象的主要原因是什

么？（东南地区属沿海地带，西北地区属内陆地带沙石泥土多于水）

答：沿海地区水面积大，夏季在与内地同样吸收太阳辐射热时，由于水的比热容大，升

温慢，比内陆的气温低，内陆的热空气上升，沿海的低温空气从低处流过来补充，形成

东南风，冬季则相反。

4、被100℃的水蒸气烫伤往往比被相同质量的100℃的水烫伤更严重，为什么？

答：因为水蒸气液化放热，变成同温度的水还要降温继续向外放热，而同温度的水只是

降温放热，所以被水蒸气烫伤更严重。

3.地热是蕴藏在地球内部的天然能源，随着科学技术的发展，地热的开发利用在世界

各国积极展开，能源和原材料贫乏的日本，地热已得到广泛利用.100m以内地温一般

在2CTC左右，作为居室空调和道路融雪已足够了,日本普遍在地下100m左右开采地

温资源.其做法是：先打一个深100m左右的孔，在孔内安置一套管子，外套管直径

82mm,内管直径50mm,内外套管分别形成出水管和进水管，接在地面蛇形的散热

管上，形成一个封闭的循环水路.使用前先将所有管中灌满清水，再用水泵封闭管内的

清水循环.这套装置在炎热的夏天能降温，在寒冷的冬天能取暖，请你说明这套装置是

如何利用地热的？

3.冬天，水泵将被地温加热的水引入室内，热水向室内放热，然后将散热后的水引入

地下继续加热；夏天，水泵将被地温冷却的水引入室内，冷水向室内吸热，然后将吸热

后的水引入地下继续降温，如此循环下去，就起到调节室内温度的作用.这是利用热传

递的方式利用地热.

6.如图，在甲、乙、丙三个相同容器中盛有质量相同的不同液体，将三个相同的铁球分

别沉入容器底部，当铁球静止时，容器底部所受铁球的压力相比较是()

.O.~~.O)

甲乙丙

A.甲最小B.乙最小C.丙最小D.一样大

4.如图，一支装有水的试管中插入一支直径稍小些的试管，其小试管内是空的，将大

试管迅速倒置，水会从两试管壁的间隙往

下流，这时会观察到小试管()

A.掉下来B.静止不动

C.往上升D.因未做实验而无法回答

7.沙漠中有一个沙丘（如图），当水平方向的风不断吹过沙丘时，沙丘会慢慢（）

A.向左移动B.向右移动

C.仍停原处D.无法确定

10.如图是废旧灯芯，两段金属